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1. 개요

댐은 하천을 가로질러 건설되어 물을 가두는 구조물로, 인류 문명 발전과 함께 다양한 형태로 발전해왔다. 댐은 홍수 조절, 농업용수 공급, 수력 발전 등 다양한 기능을 수행하며, 현대 사회에서 중요한 역할을 담당한다. 댐은 흙, 암석, 콘크리트 등 다양한 재료와 구조로 건설되며, 중력식, 아치식, 필 댐 등 여러 종류가 있다. 댐 건설은 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 모두 가지고 있으며, 생태계 파괴, 사회적 갈등, 안전 문제 등 다양한 쟁점을 야기한다. 최근에는 댐 건설의 환경적 영향과 지속 가능한 운영 방식에 대한 관심이 높아지고 있으며, 댐의 긍정적인 기능을 유지하면서 부정적인 영향을 최소화하기 위한 노력이 이루어지고 있다.

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개요
삼협댐
발전 출력이 세계 제1위인 삼협댐
카리바댐
저수량이 세계 제1위인 카리바댐
누레크댐
제방 높이가 세계 제2위인 누레크댐
정의표면 또는 지하 흐름의 흐름을 막거나 제한하는 장벽
관련 항목토목 구조물
인공 호수
댐 호수 (사람이 건설한 댐으로 인해 강이 막혀 생성됨)
기본 정보
영어 명칭Dam

2. 역사

인류 역사상 처음으로 댐이 건설된 것은 고대 이집트 이집트 제2왕조 시대인 기원전 2750년경으로 추정되는 '''사드 엘 카파라 댐'''이다. 이 댐은 둑 높이 11m, 둑 마루 길이 106m 규모로, 채석장 노동자와 가축에게 물을 공급할 목적으로 건설된 돌 축조 댐으로 추정된다. 그러나 홍수 방류 시설이 없어 건설 후 약 40년 만에 물이 넘쳐 붕괴되었고 현재는 남아있지 않다. 현존하는 가장 오래된 댐은 시리아 호므스 부근의 '''나 엘 아시 댐'''으로, 기원전 1300년경 건설된 것으로 추정된다. 이 댐은 둑 높이 2m, 둑 마루 길이 2000m 규모로, 건설 이후 약 3천 년간 수리를 거듭하며 현재까지도 상수도 공급 목적으로 사용되고 있다. 메소포타미아 문명 시대에도 티그리스 강과 유프라테스 강에 댐이 건설되었다는 기록이 있다.

동아시아에서는 기원전 240년경 황하 유역에서 '''구커 댐'''이 처음 건설되었다. 전국 시대 말기, 현재 중국 산시성 부근의 조나라 영토에 세워진 이 댐은 둑 높이 30m, 둑 마루 길이 300m로, 12세기 초까지 약 1300년 동안 세계에서 가장 높은 댐이었다. 기원전 256년에는 쓰촨성 민강두장옌 댐이 건설되었다. 수리학의 초기 개척자로 평가받는 이빙과 그의 아들이 축조한 이 댐은 홍수 조절과 관개용으로 만들어졌으며, 현대화되어 현재까지 사용되고 있다. 전한 시대에는 군사적 목적으로 댐이 활용되기도 했는데, 사마천의 《사기》에는 한신항우와의 전투에서 강에 댐을 쌓았다가 의도적으로 무너뜨려 적에게 큰 피해를 주었다는 기록이 있다.

유럽에서는 로마 제국 시대에 상수도 공급을 위한 댐 건설이 활발했다. 당시 건설된 댐 중 일부는 현재 프랑스이탈리아 등지에 유적이나 현존하는 형태로 남아있다. 이 시기에는 처음으로 댐 건설에 콘크리트(로만 콘크리트)와 지수(止水)를 위한 몰탈이 사용되었다.

일본에서는 616년 아스카 시대에 가와치 국(현 오사카부)에 건설된 사야마이케가 최초의 댐으로 알려져 있다. 나라 시대731년에는 셋쓰 국(현 효고현 이타미시)에 치수와 관개를 목적으로 한 '''곤요이케'''가 건설되었는데, 이는 일본 최초의 다목적 댐으로 여겨진다. 1128년 야마토국(현 나라현)에 건설된 '''다이몬이케'''는 높이가 32m에 달해 당시 세계에서 가장 높았다.

14세기경부터는 스페인에서 댐 건설이 활발해졌다. 14세기 말에 건설된 '''알만사 댐'''은 다이몬이케의 높이를 넘어섰고, 1594년 완공된 아치식 콘크리트 댐인 '''치비 댐'''(알리칸테 댐)은 높이 41m로 알만사 댐의 기록을 경신하며 이후 약 300년간 세계 최고 높이의 댐 자리를 지켰다. 이처럼 중세 시대 스페인은 세계적인 댐 기술을 보유하고 있었다.

초기 댐들은 주로 상수도나 관개 등 이수(利水) 목적이었으나, 17세기 유럽에서는 홍수 조절과 같은 치수(治水) 목적의 댐 건설이 계획되기 시작했다. 이와 함께 댐 자체의 무게와 중력을 이용해 안정성을 확보하는 중력식 콘크리트 댐 기술이 연구·개발되었다. 프랑스에서는 나폴레옹 3세의 주도로 하천 개발이 강력히 추진되어 1858년 루아르 강에 홍수 조절용 댐이 건설되었고, 프로이센에서도 1833년 이후 비교적 큰 규모의 콘크리트 댐 건설이 이루어졌다.

일본 제국은 20세기 들어 콘크리트 댐 건설을 본격화하여 1924년 기소 강에 오이 댐을 건설했다. 또한, 식민지였던 대만에서는 1930년 자난 평원의 주요 수원이 된 우산터우 댐을 완공했고, 만주에서는 1937년 당시 동양 최대 규모라 불린 펑만 댐(높이 90m)을 건설했다. 한반도에서는 압록강1942년 높이 107m의 수풍 댐을 준공하는 등, 식민지 자원 개발 및 통제 강화의 일환으로 대규모 댐 건설을 추진했다.

영어 단어 'dam'은 중세 영어에서 나타났으며, 북해 연안 저지대가 많은 네덜란드에서 하천 수위 조절과 해수 침입 방지를 위해 댐과 제방을 많이 축조했던 것에서 유래했을 가능성이 있다. 네덜란드어 'dam'에서 파생된 것으로 추정되며, 댐 건설 지점이 도하 지점으로 활용되면서 도시 형성으로 이어진 경우가 많았다. 암스테르담(암스텔강)과 로테르담(로테 강)이 대표적인 예이다.

2011년 기준으로 세계에서 가장 많은 댐을 보유한 국가는 중화인민공화국으로, 약 8만 7천 기에 달한다.[97]

3. 댐의 종류

(다중 아치 댐)MA여러 개의 아치를 연속적으로 배열하고 부벽으로 지지하는 형식.부벽식 댐B물을 막는 벽(차수벽)을 여러 개의 부벽(Buttress)으로 지지하는 형식.필댐흙댐
(토댐, Earth-fill dam)E주로 흙을 다져서 만드는 댐 형식.록필 댐R흙과 암석을 주재료로 사용하여 만드는 댐 형식. 차수벽의 위치와 종류에 따라 세분화된다.콤바인 댐 (복합형 댐)GF / CG 등콘크리트댐과 필댐 등 두 가지 이상의 형식을 조합하여 건설하는 댐.사다리꼴 CSG 댐CSG시멘트, 모래, 자갈에 물을 적게 사용하여 다짐 시공하는 CSG(Cemented Sand and Gravel) 공법으로 만드는 댐 형식이다. 일본에서 개발되었으며, 사업비 절감 효과가 있다.



콤바인 댐
(브라질파라과이이타이푸 댐)

3. 1. 필댐

필댐(fill dam영어, 축조댐)은 흙이나 암석과 같은 재료를 다져서 만드는 댐으로, 록필댐과 흙댐으로 나뉜다. 이러한 축조댐은 재료 자체의 무게(자중)를 이용하여 수압을 견디도록 설계된다.

역사적으로 콘크리트 댐에 비해 필댐에서 붕괴 사고가 더 많이 발생했는데, 이는 전 세계적으로 필댐의 수가 훨씬 많고, 특히 제2차 세계 대전 이전에 건설된 많은 필댐들이 경험적인 방법에 의존하여 건설되었기 때문이다. 근대 기술이 적용된 댐은 주로 1960년대 이후에 건설되었다.[128]

3. 2. 콘크리트댐

후버 댐, 콘크리트 중력 아치댐으로 블랙 캐년의 콜로라도 강에 있다


콘크리트를 주된 재료로 사용하여 건설하는 댐이다. 콘크리트댐은 댐 자체의 무게나 아치 구조의 힘을 이용하여 물의 압력(수압)을 견디도록 설계된다.[14][18]

콘크리트댐의 주요 종류는 다음과 같다.

고대 로마 시대에는 방수성이 뛰어난 로마 콘크리트와 모르타르를 사용하여 이전보다 훨씬 크고 다양한 형태의 댐을 건설할 수 있었다.[14] 로마인들은 중력댐, 아치댐, 부벽식 댐 등 여러 종류의 콘크리트 기반 댐을 건설했으며[19][20][21][22], 로마 근처의 수비아코 댐은 높이가 50m에 달하여 1305년 파괴될 때까지 세계에서 가장 높은 댐이었다.[17] 19세기 후반에는 윌리엄 존 매쿼른 랭킨의 연구 등 댐 설계에 대한 과학적 이론이 크게 발전하면서, 콘크리트댐 설계는 경험적 방식에서 과학적 이론에 기반한 전문 분야로 발전했다.[32][33]

4. 댐의 기능 및 역할

댐은 건설 목적에 따라 다양한 기능과 역할을 수행한다. 주요 건설 목적은 크게 치수(治水)와 이수(利水)로 나눌 수 있다.[79] 치수는 주로 홍수 조절과 같이 물로 인한 재해를 막는 것을 의미하며, 이수는 관개 용수, 상수도 용수, 공업용수 공급, 수력 발전, 항해 지원, 레크리에이션 등 인간 생활과 경제 활동에 물을 유용하게 활용하는 것을 포함한다.

치수만을 목적으로 하는 댐을 치수 댐, 이수만을 목적으로 하는 댐을 이수 댐이라고 부른다. 하지만 현대에는 단일 목적보다는 여러 이수 목적을 함께 가지거나, 치수와 이수 목적을 동시에 수행하는 다목적 댐이 많이 건설된다. 예를 들어, 댐 하나로 홍수를 조절하면서 동시에 농업용수나 생활용수를 공급하고, 수력 발전을 통해 전기를 생산하는 방식이다.

이처럼 댐은 우리 생활에 많은 편익을 제공하지만, 각 기능들은 때때로 서로 상충되기도 한다. 예를 들어, 수력 발전이나 용수 공급을 위해서는 저수지에 물을 많이 가두어 두는 것이 유리하지만, 홍수 조절을 위해서는 미리 저수지를 비워 둘 필요가 있다. 따라서 댐 운영자는 강수량 변화, 용수 수요, 홍수 위험 등을 종합적으로 고려하여 저수량을 조절해야 하는 복잡한 과제를 안고 있다.[79] 댐의 구체적인 기능과 역할은 다음과 같다.

4. 1. 이수 (물 이용)

댐의 주요 건설 목적 중 하나는 이수(利水), 즉 물을 인간 생활과 경제 활동에 유용하게 사용하는 것이다. 댐은 하천의 물을 저장하고 관리함으로써 가뭄 시에도 안정적으로 용수를 공급하고, 다양한 분야에서 물의 활용도를 높이는 역할을 한다.[79] 이수를 목적으로 하는 댐을 이수 댐이라고 하며, 여러 이수 목적을 함께 가지거나 치수(홍수 조절 등) 목적까지 겸하는 경우 다목적 댐으로 분류된다.

댐의 주요 이수 목적과 기능은 다음과 같다.

기능설명 및 예시
상수도 및 공업용수 공급저장된 물을 정수 처리하여 도시 지역의 생활용수나 산업 활동에 필요한 공업용수로 공급한다. 이는 안정적인 도시 생활과 경제 발전에 필수적이다. 예를 들어, 영국 런던은 템스 강의 물을, 체스터는 디 강의 물을 댐이나 보를 통해 공급받는다. 깊은 계곡에 건설된 고지대 저수지 댐(예: 클레어웬 댐)도 주요 수원 역할을 한다.
관개 용수 공급농경지에 물을 공급하여 안정적인 농작물 생산을 가능하게 한다. 특히 건조 지역이나 강수량이 부족한 시기에 농업 생산성 향상에 크게 기여한다. 고대부터 댐은 관개를 위해 건설되었으며, 인도의 칼라나이 댐(서기 2세기 건설)은 카베리강 물을 농경지로 돌리기 위해 만들어져 현재까지 사용되는 오래된 사례 중 하나이다.[10][11][12] 중국의 두장옌(기원전 251년 완성) 역시 유명한 고대 관개 시스템이다.
수력 발전댐에 저장된 물의 위치 에너지를 이용하여 전기를 생산한다. 수력 발전은 중요한 재생 가능 에너지 원이며, 많은 국가에서 주요 전력 공급원으로 활용된다. 대표적인 예로 브라질파라과이 국경의 이타이푸 댐은 14 GW의 전력을 생산하여 파라과이 전력 소비의 대부분과 브라질 전력 소비의 상당 부분을 담당한다. 미국후버 댐 역시 수력 발전을 중요한 목적으로 건설되었다.[39]
유량 안정화 / 용수 전환하천의 유량을 조절하여 연중 안정적인 물 공급을 돕고[76], 물이 부족한 다른 지역이나 특정 목적(관개, 발전 등)을 위해 물길을 돌리는 역할을 한다. 전환 댐은 주로 이러한 용수 전환을 목적으로 건설된다. 또한, 베르그 해협 댐처럼 내륙 호수(아랄 해)의 수위를 안정시키는 데 기여하기도 한다.[77]
항해 지원댐 건설로 형성된 깊은 저수지는 선박의 운항을 가능하게 하거나 용이하게 만든다. 강의 수심을 조절하여 항해 가능성을 개선할 수 있다. 대형 댐 외에도 와 수문이 이러한 목적으로 자주 사용된다.



이처럼 댐은 다양한 이수 목적을 수행하지만, 각 목적들은 때때로 상충될 수 있다. 예를 들어, 발전을 위해서는 저수위를 높게 유지하는 것이 유리하지만, 홍수 조절을 위해서는 저수위를 낮게 유지해야 한다. 따라서 댐 운영자는 강수량 변화와 각 용수 수요를 고려하여 저수위를 조절하는 복잡한 관리가 필요하다.[79] 또한, 이수 목적의 댐이라도 하류의 생태계 보전, 경관 유지, 낚시·어업 및 기존 수리권 보호 등을 위해 일정량의 물을 지속적으로 방류하는 것(하천 유지 유량)이 중요하다.[110]

4. 2. 치수 (홍수 조절)

댐의 주요 기능 중 하나는 치수(治水), 즉 홍수 조절이다. 댐은 집중호우 시 상류에서 흘러드는 많은 양의 물을 일시적으로 저수지에 가두어 하류로 흘려보내는 유량을 조절함으로써, 하천 주변 지역의 홍수 피해를 줄이는 역할을 한다.[78] 이를 통해 인명과 재산을 보호하고 사회적 안전망을 구축하는 데 기여한다. 특히 한국과 같이 여름철에 집중호우가 잦은 지역에서는 댐의 홍수 조절 기능이 매우 중요하다.

홍수 조절을 주목적으로 하는 댐도 있는데, 대표적인 예로 '''건류 댐'''(乾溜 dam, dry dam)이 있다. 건류 댐은 평상시에는 물을 가두지 않고 하천처럼 물이 자연스럽게 흐르도록 하다가, 홍수가 발생할 것으로 예상되거나 홍수가 발생했을 때 물을 가두어 하류의 유량을 조절한다. 한국의 평화의 댐이 건류 댐 방식으로 운영되는 대표적인 사례이다.

다카토 댐 방류. 홍수 조절을 위해 댐에서 물을 방류하는 모습이다.


일반적으로 치수 기능을 가진 댐은 홍수가 예상될 경우, 미리 저수지의 물을 방류하여(예비 방류 또는 사전 방류) 홍수 물을 담을 수 있는 빈 공간(홍수조절용량)을 확보한다. 이후 실제 홍수가 발생하여 유입량이 늘어나면, 댐에서 내보내는 물의 양을 조절하여 하류 하천의 수위가 급격히 상승하는 것을 막는다.

하지만 댐의 저수 능력을 초과하는 극한 호우가 발생할 경우에는 댐 자체의 안전을 위해 부득이하게 방류량을 늘려야 하는 상황이 발생할 수도 있다. 일본에서는 이를 '이상 홍수시 방재 조작'이라고 부르는데, 이 과정에서 하류 지역에 피해가 발생하거나 그 규모가 커질 수 있어 논란이 되기도 한다. 또한, 사전에 충분한 저수 공간을 확보하기 위한 방류 결정 역시, 이후 가뭄이 들 경우 용수 확보에 어려움을 겪을 수 있다는 점 때문에 신중한 판단이 요구된다.[114][115][116] 이러한 점 때문에 댐 운영에는 홍수 방지와 이수(물 이용) 목적 사이에서 균형을 맞춰야 하는 복잡한 과제가 따른다.[79]

기능예시
홍수 방지캐나다 컬럼비아 강의 킨리사이드 댐은 8.76km3의 홍수 물을 저장할 수 있으며, 델타 계획은 네덜란드를 해안 홍수로부터 보호한다.[78]


4. 3. 수력 발전

수력 발전 댐의 단면도


수차발전기


2005년 기준으로, 수력 발전은 주로 댐을 통해 전 세계 전력의 약 19%를 공급하며, 재생 가능 에너지의 63% 이상을 차지한다.[74] 이 중 대부분은 대규모 댐에서 생산되지만, 중국은 소규모 수력 발전을 광범위하게 사용하며 이러한 유형의 전력 사용량의 약 50%를 차지한다.[74]

대부분의 수력 발전은 댐에 가두어진 물의 위치 에너지를 이용하여 수차발전기를 구동함으로써 이루어진다. 댐의 발전 능력을 높이기 위해 물은 수압관(penstock)이라고 불리는 대형 파이프를 통과한 후 터빈으로 흐르게 할 수 있다.

이 방식의 변형으로 양수 발전이 있다. 이는 전력 수요가 높은 시기와 낮은 시기에 맞춰 전력을 생산하기 위해 서로 다른 높이에 있는 저수지 사이에서 물을 이동시키는 방식이다. 전기 수요가 적은 시간에는 남는 발전 용량을 사용하여 물을 더 높은 저수지로 퍼 올린다. 반대로 수요가 높을 때는 터빈을 통해 물을 다시 낮은 저수지로 방류하여 전기를 생산한다. (예: 디노르윅 발전소)

댐은 다양한 기능을 수행하며, 그중 발전은 중요한 목적 중 하나이다.

기능예시
발전수력 발전은 세계의 주요 전력원이다. 많은 국가들이 발전 목적으로 댐을 건설할 수 있는 충분한 유량을 가진 강을 보유하고 있다. 예를 들어, 남아메리카파라나강에 있는 이타이푸 댐은 14 GW의 전력을 생산하며, 2005년 기준으로 파라과이 소비 에너지의 93%와 브라질 소비 에너지의 20%를 공급했다.
급수세계의 많은 도시 지역은 낮은 댐이나 뒤에 모인 강물을 공급받는다. 예시로는 템스강의 물을 사용하는 런던과 디 강의 물을 사용하는 체스터가 있다. 다른 주요 급수원으로는 깊은 계곡을 가로지르는 높은 댐으로 이루어진 깊은 고지대 저수지인 클레어웬 댐 및 저수지가 있다.
유량 안정화 / 관개댐은 종종 농업 목적과 관개를 위해 유량을 제어하고 안정화하는 데 사용된다.[76] 베르그 해협 댐과 같은 다른 댐은 내륙 호수와 바다의 수위를 안정화하거나 복원하는 데 도움이 될 수 있으며, 이 경우 아랄해가 해당된다.[77]
홍수 방지캐나다의 컬럼비아강에 있는 킨리사이드 댐은 8.76km3의 홍수 물을 저장할 수 있으며, 델타 계획은 네덜란드를 해안 홍수로부터 보호한다.[78]
간척댐 (이 문맥에서는 종종 제방이라고 함)은 그렇지 않으면 물에 잠길 지역으로의 물의 유입을 막아, 인간의 사용을 위한 간척을 가능하게 하는 데 사용된다.
용수 전환관개, 발전 또는 기타 용도로 물을 전환하는 데 사용되는 전형적인 작은 댐으로, 일반적으로 다른 기능은 없다. 때로는 다른 배수로나 저수지로 물을 전환하여 그곳의 유량을 증가시키고 해당 지역의 물 사용을 개선하는 데 사용된다. 전환 댐 참조.
항해댐은 깊은 저수지를 만들고 하류의 물 흐름을 변경할 수도 있다. 이는 강의 깊이를 변경하여 상류 및 하류 항해 가능성에 영향을 미칠 수 있다. 더 깊은 물은 선박의 이동의 자유를 증가시키거나 만든다. 대형 댐이 이 목적을 수행할 수 있지만, 대부분의 경우 와 수문이 사용된다.



이러한 목적 중 일부는 서로 상충될 수 있어 댐 운영자는 상황에 따라 절충해야 한다. 예를 들어 발전과 급수는 저수지를 높은 수위로 유지하는 것이 유리하지만, 홍수 방지는 낮은 수위를 유지해야 한다. 강수량이 연중 주기적으로 변하는 지역의 많은 댐은 이러한 다양한 목적의 균형을 맞추기 위해 연간 저수위 변동을 보인다. 따라서 댐 관리는 이해관계가 다른 여러 주체들 사이에서 복잡한 활동이 된다.[79]

후버 댐, 아스완 하이 댐, 이타이푸 댐, 싼샤 댐 등 세계의 많은 대규모 댐 건설에서 수력 발전은 중요한 목적 중 하나였다.

4. 4. 기타 기능

댐은 주요 기능 외에도 다음과 같은 부가적인 역할을 수행한다.

5. 댐 건설의 영향

댐 건설은 막대한 비용이 투입되는 대규모 사업으로, 건설 예정지부터 하구에 이르는 광범위한 지역의 자연 환경, 생활 환경, 사회 및 경제 전반에 걸쳐 큰 영향을 미친다. 이러한 이유로 댐 건설은 구상 및 계획 단계에서부터 찬성과 반대 의견이 엇갈리는 경우가 많으며(댐 건설의 시비, 댐의 대체안 참조), 때로는 소송이나 선거의 주요 쟁점으로 부상하기도 한다.

건설 과정뿐만 아니라 완공 후 운영 단계에서도 다양한 문제가 발생할 수 있으며, 이에 대한 해결책 모색이 지속적으로 요구된다. 일본에서는 댐 사업이 중지되거나 건설이 장기화되는 사례도 찾아볼 수 있다.

댐으로 인해 형성된 저수지는 막대한 양의 물을 담고 있어, 예측을 뛰어넘는 수해사고로 인해 댐이 붕괴될 경우 하류 지역에 심각한 피해를 초래할 수 있다. 댐은 홍수 조절 등 방재 기능을 수행하지만, 붕괴 시 큰 피해를 줄 수 있는 잠재적 위험성도 내포하고 있다. 또한, 댐 건설과 저수로 인해 유발 지진이 발생할 가능성도 제기되고 있다.

최근에는 '''지구 온난화''' 문제가 전 지구적인 현안으로 떠오르면서, 세계 곳곳에서 발생하는 극심한 홍수와 심각한 가뭄에 대응하기 위해 기존 댐의 운영 방식을 재검토해야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 일반적으로 수력 발전이산화 탄소(CO2)를 배출하지 않는 재생 가능 에너지원으로 인식되지만, 댐의 규모나 건설 지역의 기후 조건 등에 따라 저수지에서 강력한 온실 가스인 메탄이 대량으로 발생할 수 있다는 연구 결과도 있다. 세계 댐 위원회(WCD) 최종 보고서를 비롯한 여러 연구에서 이러한 부정적인 영향이 지적되고 있어, 댐 건설 및 운영에 대한 신중한 접근이 요구된다.[97]

5. 1. 긍정적 영향

댐은 다양한 목적을 위해 건설되며, 인간 사회와 환경에 여러 긍정적인 영향을 미친다. 주요 기능은 다음과 같다.

기능설명 및 예시
수자원 확보 (급수 및 관개)댐은 강물을 가두어 저수지를 형성함으로써 가뭄에 대비하고 안정적인 물 공급을 가능하게 한다. 이는 생활용수, 공업용수, 농업용수 등 다양한 용도로 활용된다.
홍수 예방 및 조절댐은 홍수 시 강물의 유량을 조절하여 하류 지역의 피해를 줄이는 중요한 역할을 한다.
수력 발전--
기타 경제 및 사회적 기여댐은 위에서 언급한 기능 외에도 다양한 방식으로 경제 발전과 사회 안정에 기여한다.



이처럼 댐은 수자원의 효율적 관리, 재해 예방, 에너지 생산, 경제 발전 등 다방면에 걸쳐 긍정적인 영향을 미치지만, 이러한 목적들은 때때로 상충될 수 있다. 예를 들어, 발전을 위해서는 저수위를 높게 유지해야 하지만, 홍수 예방을 위해서는 낮게 유지해야 한다. 따라서 댐 운영에는 다양한 이해관계자들의 요구를 조율하고 균형을 맞추는 복잡한 관리가 요구된다.[79]

5. 2. 부정적 영향

댐 건설이 주변 환경에 미치는 부정적인 영향은 최근 주요 쟁점으로 부상하고 있다.[131] 2006년 대한민국 건설교통부는 당시 교과서에 실린 댐 관련 내용이 지나치게 부정적이라며, 댐의 순기능에 대한 내용을 보강해 줄 것을 대한민국 교육부에 요청하기도 했다. 특히 "댐이 인체에 영향을 미쳐 호흡기 질환을 유발한다"거나 "댐 건설로 안개가 끼어 농작물 성장을 저해한다"는 등의 내용은 근거가 부족하다며 삭제를 요구했다.[132]

댐 건설로 인한 주요 부정적 영향은 다음과 같다.

'''생태계 변화'''

'''수질 변화'''

'''사회적 문제'''

'''기타 영향'''

6. 댐 관련 주요 쟁점

댐 건설은 막대한 비용이 들고, 건설 지역부터 하구까지 광범위한 지역의 자연 환경, 생활 환경, 사회·경제에 큰 영향을 미친다. 이 때문에 댐 건설 계획 단계부터 찬반 논란이 발생하며, 이는 종종 소송이나 선거의 쟁점으로 이어지기도 한다("댐 건설의 시비", "댐의 대체안" 참조). 댐 건설과 운영 과정에서는 다양한 문제가 발생할 수 있어 지속적인 해결책 모색이 필요하다.

댐은 대량의 물을 저장하므로 방재에 기여하지만, 수해사고로 인한 붕괴 시 막대한 피해를 초래할 수 있는 위험성도 내포하고 있다. 또한, 댐 건설이나 저수로 인해 유발 지진이 발생할 수 있다는 지적도 있다.

최근에는 '''지구 온난화'''로 인해 전 세계적으로 극심한 홍수가뭄이 빈번해지면서 기존 댐 운영 방식에 대한 재검토가 요구되고 있다. 수력 발전이산화 탄소(CO2)를 배출하지 않는다는 장점 때문에 주목받기도 하지만, 저수지에서 메탄과 같은 온실가스가 발생할 수 있다는 환경 문제도 세계 댐 위원회(WCD) 최종 보고서 등에서 지적되어 신중한 접근이 필요하다.[94]

6. 1. 댐 건설 찬반 논쟁

댐 건설은 막대한 투자가 필요하며, 하천 주변부터 하구에 이르기까지 넓은 지역의 자연 환경, 생활 환경, 사회·경제에 큰 영향을 미친다. 이 때문에 댐 건설은 구상·계획 단계부터 찬반 양론이 제기된다. 찬성 측은 수자원 확보, 홍수 조절, 전력 생산 등 댐의 긍정적 효과를 강조하는 반면, 반대 측은 환경 파괴, 사회적 갈등, 경제적 비효율성 등 부정적 영향을 지적한다("댐 건설의 시비", "댐의 대체안" 참조). 이러한 논쟁은 소송이나 선거의 쟁점이 되기도 하며, 건설 및 완공 후 운영 과정에서도 다양한 문제가 발생하여 해결책 모색이 요구된다. 일본에서는 댐 사업이 중지되거나 장기화된 사례도 있다.

댐 건설이 계획되면, 댐 호수에 잠기게 될 지역 주민들의 이주 문제나 외부 환경단체 등에 의한 반대 운동이 일어나는 경우가 있다(시코쿠의 사메우라 댐 등). 더욱이 문화재나 유적이 수몰되는 문제도 발생하는데, 아스완 하이 댐 건설 시 유네스코의 지원으로 아부 심벨 신전을 이전한 사례나, 싼샤 댐 건설로 『삼국지』 관련 유적인 백제성 일부가 수몰된 사례 등이 있다.

댐은 대량의 물을 저장하므로, 내구 한계를 넘는 수해사고로 인한 붕괴 시 큰 피해를 야기할 수 있다. 방재의 역할을 담당하는 한편, 댐 건설이나 저수로 인해 유발 지진이 발생할 가능성도 제기된다.

최근 '''지구 온난화''' 문제가 심각해지면서, 세계 각지에서 격심한 홍수나 심각한 가뭄이 빈번해짐에 따라 기존 댐 운용에 대한 재검토가 요구되고 있다. 일반적으로 수력 발전이산화 탄소(CO2)를 배출하지 않는 청정에너지로 주목받지만, 댐의 규모나 설치 지역의 기후 등에 따라 저수지에서 대량의 메탄 가스가 발생하는 등 환경에 부정적인 영향을 줄 수 있다는 점이 세계 댐 위원회(WCD)의 최종 보고서 등을 통해 지적되어 신중한 접근이 필요하다.

유럽 등 일부 선진국에서는 댐 외에 다양한 시책을 통해 치수 안전도가 향상되면서 댐 건설이 사실상 중단된 상태이다. 미국에서도 1990년대 내무부 개척국 국장이 "미국에서는 댐 건설의 시대는 끝났다"라고 발언한 바 있다. 일본에서도 이러한 해외 동향과 담합 등 공공 사업과 관련된 문제점을 배경으로 댐 반대 여론이 커지면서, 일부 지방 정부에서는 「탈 댐 선언」을 통해 댐 사업을 중단하는 움직임도 나타났다.

6. 2. 댐 안전성 문제

댐 붕괴는 구조물이 파괴되거나 심각하게 손상될 경우 일반적으로 대재앙으로 이어진다. 따라서 댐의 안전 관리는 매우 중요하다. 정기적인 변형 모니터링과 대형 댐 주변 및 내부의 배수 시설에서 누수를 감시하는 것은 문제 발생을 예상하고 구조적 붕괴가 발생하기 전에 시정 조치를 취하는 데 유용하다. 대부분의 댐은 문제가 발생할 경우 저수지의 수위를 낮추거나 완전히 비울 수 있는 장치를 갖추고 있다. 약한 균열 암반에 압력 펌핑으로 포틀랜드 시멘트 슬러리를 주입하는 그라우트 작업도 해결책이 될 수 있다.

테톤 댐 붕괴


사우스 포크 댐 붕괴와 그로 인한 홍수로 1889년 펜실베이니아주 존스타운 파괴


댐 붕괴의 주요 원인은 다음과 같다.

위험한 힘을 포함하는 작업 및 시설에 대한 국제 특수 표지


무력 충돌 중 댐은 민간인과 환경에 미칠 수 있는 파괴의 엄청난 영향 때문에 "위험한 힘을 포함하는 시설"로 간주되어야 한다. 따라서 댐은 국제 인도법(IHL)의 규칙에 의해 보호되며, 민간인에게 심각한 손실을 초래할 수 있는 경우 공격의 대상이 되어서는 안 된다. 식별을 용이하게 하기 위해 IHL 규칙에 따라 동일한 축에 배치된 세 개의 밝은 오렌지색 원으로 구성된 보호 표지가 정의되어 있다.[124] 제2차 세계 대전 중 영국 공군의 채스타이즈 작전이나 제4차 중동 전쟁 당시 아스완 하이 댐 공습 시도, 한국 전쟁 당시 수풍 댐 공습 등 전쟁이나 테러로 인해 댐이 공격 대상이 된 사례가 있다. 2022년 러시아의 우크라이나 침공 중에는 양측이 상대의 진군을 늦추기 위해 소형 댐을 파괴하기도 했으며[120][121], 2023년에는 카호우카 댐 붕괴 사건이 발생했다. 이처럼 리스크 관리 및 테러 대책 측면에서도 충분한 대비가 요구된다.

치수 기능을 가진 댐은 호우가 예측될 때 예비 방류나 사전 방류를 통해 저수 용량을 확보해야 한다. 하지만 일본의 경우, 댐 저수 능력을 초과할 것으로 예상될 때 댐 손상을 막기 위해 방류하는 「이상 홍수시 방재 조작」 과정에서 하류 지역에 피해가 발생하고, 방류 판단이나 고지가 부적절했다는 비판이 제기되기도 한다. 또한, 사전 방류 후 이수 용량 회복에 드는 비용 부담 문제[114] 때문에 사전 방류가 소극적으로 이루어져 긴급 방류로 인한 피해가 커진다는 지적도 있다.[115][116] 헤이세이 30년 7월 호우 당시 히지카와 강(에히메현) 범람 사례[117][118] 등은 이러한 문제를 보여준다.

지구 온난화로 인한 격심한 홍수나 심각한 가뭄이 세계적으로 문제가 되면서 기존 댐 운용에 대한 재검토가 요구되고 있다. 수력 발전이산화 탄소(CO2)를 배출하지 않는다는 장점이 부각되기도 하지만, 댐 규모나 지역 기후에 따라 저수지에서 대량의 메탄 가스가 발생하는 등 환경 문제도 지적되고 있어 신중한 접근이 필요하다. 또한, 댐 건설이나 저수로 인해 유발 지진이 발생할 가능성도 제기된다.

네덜란드의 IJkdijk 재단은 2007년부터 개방형 혁신 모델을 통해 제방/둑 붕괴에 대한 조기 경보 시스템을 개발하고 있으며, 실물 크기 둑 파괴 실험을 통해 데이터를 수집하고 있다.

=== 주요 댐 사고 사례 ===

댐 사고, 특히 댐이 완전히 파괴되는 붕괴 사고는 다수의 희생자를 내는 심각한 재난이다. 천재지변과 시공 또는 관리 부실 같은 인재가 겹쳐 발생하는 경우가 많으며, 시험 담수 과정에서 붕괴하는 사례도 적지 않다. 주요 사고 사례는 다음과 같다.

사고 명칭댐 형식국가발생 시기개요 및 원인
사우스 포크 댐 붕괴 사고필 댐미국1889년폭우로 인한 월류로 댐 붕괴. 하류 존스타운 괴멸, 2,200명 사망. 세계 최악의 댐 사고 인명 피해 기록.
세인트 프란시스 댐 붕괴 사고중력식 콘크리트 댐미국1928년만수 시 좌안 제방 붕괴. 최소 431명 사망. 좌안이 산사태 흔적 위에 건설된 것이 원인으로 추정.
에델 댐·메네 댐 공습중력식 콘크리트 댐독일1943년제2차 세계 대전 중 영국 공군의 공습으로 파괴. 루르 공업 지대 타격 목적. 1,288명 사망. 전쟁으로 인한 댐 파괴 사례.
수풍 댐 공습중력식 콘크리트 댐북한한국 전쟁 중미국 공군의 반복된 공습 시도. 댐의 견고함으로 파괴 실패.
말파세 댐 붕괴 사고아치식 콘크리트 댐프랑스1959년시험 담수 중 좌안 기초 암반과 함께 붕괴. 500명 이상 사망. 기초 지반의 중요성 부각.
바이온트 댐 산사태 사고아치식 콘크리트 댐이탈리아1963년시험 담수 중 대규모 산사태 발생. 저수지 토사 유입으로 거대 파도가 댐을 넘어 하류 마을 덮침. 2,000명 이상 사망. 댐 자체는 붕괴되지 않았으나 기능 상실. 저수지 주변 사면 안정성 문제 대두.
판차오·스만탄 댐 붕괴 사고필 댐중국1975년기록적 폭우와 문화 대혁명 시기 부실 공사로 62개 댐 연쇄 붕괴. 약 26,000명 사망 추정(공식 1,827명). 중국 정부는 자연 재해로 규정하고 사실 은폐 시도.
티톤 댐 붕괴 사고필 댐미국1976년시험 담수 중 누수 발생 후 붕괴. 11명 사망, 막대한 재산 피해. 기초 지반 투수성 및 지수 대책 미비가 원인. 붕괴 과정 영상 촬영되어 충격.
샤디콜 댐 붕괴 사고필 댐파키스탄2005년폭우로 인한 월류로 붕괴. 70명 이상 사망. 차수 대책 미비 등 시공 불량이 원인으로 지목.
사야노슈셴스카야 댐 노후화 사고중력식 아치 댐러시아2009년노후된 송수관 파열로 발전 시설 침수. 74명 사망 추정.
오로빌 댐 방수로 파손필 댐미국2017년폭우 중 방류 과정에서 주 방수로 함몰, 비상 방수로 침식 확인. 붕괴 우려로 18만 8천 명 대피.
나쿠루 인근 사영 댐 붕괴제방 구조 불명케냐2018년집중 호우로 농지 내 사영 댐 붕괴. 45명 이상 사망. 구조물 안전성 문제 제기.


6. 3. 댐 운영 및 관리

댐 운영은 크게 치수(홍수 조절, 불특정 이수)와 이수(관개, 상수도, 공업용수 공급, 수력 발전, 레크리에이션 등) 목적으로 나뉜다. 여러 목적을 동시에 수행하는 다목적 댐은 치수와 이수 기능을 종합적으로 운용하며, 이는 하천 종합 개발 사업의 핵심 요소로 기능하기도 한다. 댐 운영의 핵심 시설 중 하나는 물을 방류하는 여수로이며, 평상시 사용하는 주 여수로 외에 홍수량 증가 시 사용하는 보조 여수로, 비상 상황 대비용 여수로 등 다양한 종류가 있다. 댐은 기본적으로 물이 넘치는 월류를 허용하지 않도록 설계되므로, 여수로 운영 역시 통제 가능한 방식으로 이루어져야 한다.

효과적인 댐 운영을 위해서는 다양한 측면을 고려해야 한다. 특히 홍수 시에는 댐의 치수 기능이 중요하다. 호우나 장마가 예측되면 미리 저수지 수위를 낮추는 예비 방류나 사전 방류를 실시하여 빈 용량을 확보한다. 강우가 본격화되면 유입량보다 방류량을 적게 조절하여 하류의 피해를 줄이는 홍수 조절을 수행한다. 그러나 예상보다 많은 비가 내려 저수 능력을 초과할 것으로 판단되면, 댐의 안전을 위해 방류량을 늘리는 '이상 홍수시 방재 조작'(긴급 방류)을 실시하기도 한다. 이 과정에서 하류 지역에 피해가 발생할 수 있으며, 방류 결정 시점이나 사전 고지의 적절성 여부가 논란이 되기도 한다.[117][118] 또한, 사전 방류를 위해서는 이후 이수 용량을 다시 확보해야 하는데, 이에 따른 비용 문제[114] 등으로 사전 방류가 소극적으로 이루어져 긴급 방류 시 피해를 키운다는 지적도 있다.[115][116]

이수 목적의 댐 운영에서는 하천 생태계와 하류 환경 유지를 위한 고려가 필수적이다. 홍수 위험이 없는 시기에도 일정량의 물을 지속적으로 방류하여 하천의 생태계를 보호하고, 경관을 유지하며, 낚시어업, 기존 수리권자의 용수 이용 등에 지장이 없도록 해야 한다. 이를 위해 일본의 국토교통성 등에서는 유지 유량 확보에 대한 지침을 마련하고 있다.[110]

그러나 댐 운영은 여러 환경적, 사회적 문제를 야기하기도 한다. 대표적인 문제로는 퇴사 문제가 있다. 댐 상류에서 유입된 토사가 저수지에 쌓여 댐의 저수 용량을 감소시키고, 심한 경우 댐 기능을 마비시킬 수 있다(싼샤 댐 사례). 또한, 댐이 토사를 가두면서 하류로 운반되는 모래의 양이 줄어 해안 침식을 유발하거나(아스완 하이 댐 사례), 하천 바닥의 변화를 초래할 수 있다. 이를 해결하기 위해 준설 외에 배사관이나 바이패스 터널 설치, 인공 홍수 시험(시험 방류) 등의 대책이 시도되고 있지만 아직 근본적인 해결에는 이르지 못하고 있다.[94] 댐 건설 및 저수로 인한 유발 지진 발생 가능성도 제기된다.

지구 온난화로 인한 기후 변화는 댐 운영에 새로운 과제를 안겨주고 있다. 홍수가뭄이 빈번해지고 심화되면서 기존 댐의 운영 방식에 대한 재검토가 요구되고 있다. 수력 발전이산화 탄소 배출이 적어 친환경 에너지원으로 주목받기도 하지만, 댐 저수지에서 메탄과 같은 강력한 온실가스가 발생할 수 있다는 연구 결과[94]도 있어 신중한 접근이 필요하다.

여러 국가를 걸쳐 흐르는 국제 하천의 경우, 상류 국가의 댐 건설 및 운영이 하류 국가의 유량 감소나 환경 변화를 초래하여 국가 간 갈등의 원인이 되기도 한다. (메콩강[111], 나일강[112], 인더스강[113] 등)

댐은 건설 자체뿐만 아니라 운영 과정에서도 막대한 사회경제적 영향을 미치므로, 계획 단계부터 찬반 논란이 끊이지 않는다. 최근 유럽이나 미국 등에서는 대규모 댐 건설 시대가 끝나고 기존 댐의 관리나 범람원 복원 등 다른 치수 대책으로 전환하는 추세이며, 일본에서도 탈 댐 선언과 같이 댐 사업에 대한 재검토 움직임이 나타나고 있다.

댐의 안전 관리 역시 중요한 문제이다. 댐은 많은 양의 물을 가두고 있어, 노후화나 예상치 못한 재해, 관리 부실 등으로 붕괴할 경우 하류에 막대한 인명 및 재산 피해를 초래할 수 있다. 과거 프랑스의 말파세 댐 붕괴 사고(1959년), 미국의 티톤 댐 붕괴 사고(1976년), 이탈리아의 바이온트 댐 지반 붕괴 사고(1963년), 미국의 사우스포크 댐 붕괴 사고(1889년) 등은 댐 설계, 시공, 운영, 유지 관리의 중요성을 보여주는 사례이다. 이러한 사고들은 댐 본체뿐 아니라 기초 지반의 안정성과 투수성 관리의 중요성을 부각시켰다.

7. 한국의 주요 댐

일제강점기1942년에는 한반도압록강에 높이 107m의 수풍댐이 건설되었다.[97]

8. 결론

댐은 홍수 조절과 같은 치수 목적과 관개 용수 공급, 수력 발전 등 다양한 이수 목적을 수행하며 인류 문명 발전에 기여해 온 중요한 사회 기반 시설이다.

그러나 댐 건설에는 막대한 비용이 투입될 뿐만 아니라, 건설 예정지 주변부터 하구에 이르기까지 광범위한 지역의 자연 환경과 주민들의 생활 환경, 나아가 사회 및 경제 전반에 걸쳐 큰 영향을 미친다. 이러한 이유로 댐 건설 계획은 초기 구상 단계부터 찬반 양론에 부딪히는 경우가 많으며(댐 건설의 시비, 댐의 대체안 참조), 때로는 사회적 갈등으로 비화하여 사업이 중단되거나 장기화되기도 한다.

댐이 완공된 후에도 운영 과정에서 여러 문제가 발생할 수 있다. 특히 대규모 저수량을 가진 댐은 내구 한계를 넘어서는 수해나 예상치 못한 사고로 인해 붕괴될 경우 하류 지역에 막대한 인명 및 재산 피해를 초래할 수 있는 잠재적 위험성을 내포하고 있다. 또한, 댐 건설 및 저수로 인해 유발 지진이 발생할 가능성이 있다는 연구 결과도 제기되고 있다.

최근 지구 온난화 현상이 심화되면서 전 세계적으로 극심한 홍수나 심각한 가뭄 발생 빈도가 증가하고 있으며, 이는 기존 댐의 운영 방식에 대한 근본적인 재검토를 요구하고 있다. 수력 발전은 일반적으로 이산화 탄소(CO2)를 배출하지 않는 청정에너지원으로 주목받고 있지만, 댐의 규모나 설치 지역의 환경 조건에 따라 저수지에서 강력한 온실가스인 메탄이 대량으로 발생할 수 있다는 비판도 제기된다.[97] 따라서 댐 건설 및 운영에 대한 평가는 다각적인 관점에서 신중하게 이루어져야 한다.

결론적으로, 댐은 인간 사회에 필수적인 역할을 수행하지만 동시에 환경적, 사회적 측면에서 신중한 고려가 필요한 시설이다. 미래 세대를 위한 지속 가능한 수자원 확보와 환경 보전이라는 목표를 달성하기 위해서는 과학적 기술 발전과 더불어 사회적 합의, 환경 영향 최소화 노력이 조화롭게 이루어져야 하며, 댐 건설과 운영에 대한 심도 있는 논의와 책임감 있는 정책 결정이 지속적으로 요구된다.

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[103] 문서 一例としては日本で、群馬県の渡良瀬川に1977年(昭和52年)完成した草木ダムがある。当初は建設予定地点の地名より命名された「神戸ダム」という名称であったが水没予定地に住む住民の要望で現在の名称へと変更になった。
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